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PVA/PAA/Fe^3+超分子水凝膠的制備及其性能
付維貴; 毛云云; 薛瑩瑩; 楊雪松; 梅淑貞; 孫寶山 天津工業大學材料科學與工程學院; 天津300387; 天津工業大學省部共建分離膜與膜過程國家重點實驗室; 天津300387; 天津工業大學計算機科學與技術學院; 天津300387
關鍵詞：超分子水凝膠 金屬配位鍵 氫鍵 力學性能
摘要：為提高水凝膠的力學性能并擴展其應用,采用生物相容性良好的聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)為基質材料,以氫鍵和配位鍵為物理交聯點,制備具有高力學性能的PVA/PAA/Fe^3+水凝膠;通過調節溶液中鹽酸濃度、Fe^3+濃度和水凝膠浸泡時間研究其對水凝膠力學性能的影響,通過溶液的pH值探討水凝膠的穩定性,通過循環加載-卸載實驗評估水凝膠的自恢復性能。研究結果表明:紅外光譜表征水凝膠網絡結構氫鍵及配位鍵已形成;當溶液鹽酸濃度為0.2 mol/L、Fe^3+濃度為0.09 mol/L、浸泡時間為20 h時,水凝膠力學強度最優,其拉伸強度為12.69 MPa,韌性為41.64 MJ/m3;將水凝膠做一次循環加載-卸載實驗之后,靜置240min,其應力、應變恢復率分別達到90%、87.8%。
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